自組網(wǎng)中基于能量優(yōu)化的路由算法研究.pdf

1、無線自組網(wǎng)是在沒有中心基礎(chǔ)設(shè)施情況下由一些移動(dòng)用戶自組織形成的多跳無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，是近年來國際上一個(gè)廣泛研究的熱點(diǎn)。由于移動(dòng)終端設(shè)備依賴于電池供電，節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能耗、延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間具有重要的研究價(jià)值。能量的使用效率問題涉及到自組網(wǎng)的每一層，本文主要研究路由算法和拓?fù)淇刂频哪芰績?yōu)化問題。 本文首先結(jié)合網(wǎng)絡(luò)整體的能量資源動(dòng)態(tài)使用情況，提出了節(jié)點(diǎn)能量估價(jià)方法PCF，反映了節(jié)點(diǎn)能量的使用情況。并且綜合考慮路徑的總能耗最小和能量瓶頸節(jié)點(diǎn)的

2、生存時(shí)間，提出了能量優(yōu)化的路由策略和相應(yīng)的E-DSR、E-AODV路由協(xié)議，具有更好的能量效率，既延長了節(jié)點(diǎn)的使用壽命，又通過移動(dòng)預(yù)測(cè)方法提高了數(shù)據(jù)包的到達(dá)率等網(wǎng)絡(luò)性能。 減少組播樹的總能耗和延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間是自組網(wǎng)中兩個(gè)重要的研究課題，本文結(jié)合源組播樹的生存時(shí)間，考慮單個(gè)信息源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的組播樹能量的優(yōu)化，提出一種用概率方法來提高組播樹能量效率的分布式算法R-REMiT。該算法利用節(jié)點(diǎn)與鄰居節(jié)點(diǎn)能量估價(jià)PCF的差值

3、，構(gòu)造精簡節(jié)點(diǎn)能耗的概率，達(dá)到降低組播樹總能耗和提高組播樹生存時(shí)間的目的。這種整合方式較好地平衡了源組播樹的兩種能量屬性，付出很少的總能耗代價(jià)，提高了組播樹的生存時(shí)間。 基于共享樹的組播具有節(jié)點(diǎn)所需存儲(chǔ)狀態(tài)信息少，共享樹的總代價(jià)小的特點(diǎn)。本文結(jié)合節(jié)點(diǎn)能量估價(jià)方法PCF，考慮多個(gè)信息源對(duì)應(yīng)多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的共享樹能量的優(yōu)化，提出一種基于共享樹的能量優(yōu)化的分布式組播路由算法D-REMiT。該算法在共享樹生存時(shí)間的引導(dǎo)下，由改變連接節(jié)點(diǎn)過

4、程中能耗發(fā)生變化的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同決定精簡共享樹能耗的概率。提高了共享樹的生存時(shí)間，減少因節(jié)點(diǎn)能量迅速耗盡對(duì)組播服務(wù)造成的影響。 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制可以優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的功率，減少節(jié)點(diǎn)能量的消耗，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能。本文采用可變扇區(qū)和優(yōu)先刪除最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)的邏輯鄰居節(jié)點(diǎn)選取策略，在GG圖的基礎(chǔ)上，提出一種基于能量優(yōu)化的拓?fù)淇刂扑惴╒CGG。該算法采用分布式方法建立一個(gè)度有界、平面、干擾小的t-支撐圖，優(yōu)化了節(jié)點(diǎn)的傳輸功率，降低了通信鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，減